чем пропитать гипс для водостойкости
Как придать гипсу водоотталкивающие свойства
Гипс – это природный материал, обладающий прекрасными свойствами — прочностью, красотой и долговечностью. Из него можно изготавливать изделия различного размера, цвета и декора. Однако, к сожалению, лепнина обладает одним не очень приятным свойством – гигроскопичностью, поэтому «не любит» контактировать с водой.
Такая особенность создает множество проблем при уходе за гипсом. При его использовании в помещениях с повышенной влажностью и на наружных фасадах зданий, на поверхности изделий могут проявляться плесень, высолы и трещины. Это связано с разрушением материала, вызванным сыростью.
Как «закрыть» гипсовые поры
Вся проблема вызвана тем, что лепной декор по своей структуре пористый, а это позволяет воде проникать внутрь. «Запечатав» поры, можно получить идеальную водоотталкивающую поверхность, которую можно мыть водой и даже растворами бытовой химии. Такие изделия приобретают красивый блеск и интересную фактуру.
Современная промышленность выпускает целый ряд специальных герметиков, изготовленных на основе полиорганосилоксана. При их использовании гипсовый декор покрывается водоотталкивающей пленкой, что обеспечивает изделиям высокую степень гидроизоляции;
В продаже имеется множество разных составов, изготовленных на основе кремнийорганических сополимеров. Этими средствами можно покрывать не только лепнину, расположенную в доме, но и гипсовые статуи, установленные на улице. После применения подобных веществ гипсовые изделия получают водоотталкивающие и пылеотталкивающие свойства, а украшения, установленные вне помещений, не обледеневают.
Все современные составы для гидроизоляции гипса пожаробезопасны, не имеют неприятного запаха и не вызывают аллергической реакции и прочих негативных воздействий на организм человека. Наносятся они с помощью кисти или пульверизатора. Эти жидкости способны проникать внутрь гипсовых пор, обеспечивая дополнительную влагоизоляцию. Они затекают во все мельчайшие пустоты, отверстия и элементы узоров.
Последние промышленные разработки позволили создать средства комбинированного действия, обладающие бактерицидным, антигрибковым и гидроизоляционным действием. Покрытая ими лепнина не создаст никаких проблем.
Домашние средства защиты гипса от влаги
Чтобы влага мне попадала внутрь лепных карнизов, молдингов и плинтусов, необходимо провести дополнительную герметизацию стыков, возникших при монтаже, с помощью силиконового герметика.
Использование водоотталкивающих средств увеличивает износостойкость гипса, срок его службы и значительно облегчает уход. Среди выпускаемых гидроизоляционных составов можно найти те, которые улучшают блеск лепнины или, наоборот, сохраняют ее матовость. Это позволяет подобрать вариант для декора конкретного помещения
LiveInternetLiveInternet
—Рубрики
—Цитатник
Создание проволочного каркаса для авторской куклы от Дяченко Оксаны Создание пр.
Тесто для песочных орешков, тех самых из детства Долго искала такой рецепт! Ингредиен.
—Ссылки
—Метки
—Музыка
—Подписка по e-mail
—Поиск по дневнику
—Статистика
СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ВОДОСТОЙКОСТИ И УПРОЧНЕНИЯ ГИПСА (ТВЕРДЫЕ ГИПСОВЫЕ МАССЫ
СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ВОДОСТОЙКОСТИ И УПРОЧНЕНИЯ ГИПСА (ТВЕРДЫЕ ГИПСОВЫЕ МАССЫ)
1. Модель пропитывают горячим насыщенным раствором буры, дав ей высохнуть ее пропитывают вторично, и, снова высушив дважды пропитывают горячим раствором хлористого бария, высушивая после каждой пропитки Обработанную модель покрывают горячим водным раствором мыла, и промывают для удаление солей
2. Гипс растворяют в од о и содержащей 4-8 весовых частей клея и 0,4-0,5 части цинкового купороса на 100 частей гипса
3. К воде при замешивании гипса добавляют на 100 частей воды 2 части желатина и одну часть квасцов
4. Добавляют к гипсу 50% кремневой кислоты. После сушат и пропитывают раствором хлористого бария
5. В гипс вводят метилсиликонат натрия в количестве до полупроцента от веса воздушного гипса
6. Модель затворяют известковым молоком, или пропитывают нагретой олифой, вводят в нее 5-10% канифоли. Модель покрывают олифой в два раза, затем просушивают и покрывают ее тонким слоем масляного лака (один-два раза)
7. Способ, применяющийся в Америке: 6 частей гипса смешивают с 1 частью гашеной извести и с этой смесью затем манипулируют, как с обыкновенным гипсом Предметы, изготовленные из такой смеси, после хорошей просушки пропитываются раствором цинкового купороса
8. Твердая гипсовая масса по Китингу. Гипсу сообщается большая твердость и крепость, если его положить в раствор буры. Для этого растворяют 5 буры в 45 воды, кладут в этот раствор куски гипса таким образом, чтобы они были им совершенно покрыты и оставляют так до тех пор, пока они совершенно пропитаются раствором, после чего их подвергают сильному нагреванию в продолжение б час и по охлаждении превращают в порошок.
Еще лучшая крепость получается, если растворить посредством нагревания 4 винного камня и 4 буры в 72 воды. По растворению поступают, как сказано выше.
11. Квасцовый гипс. Для изготовления квасцового гипса мелят мелко алебастр и тесно смешивают в вращающийся бочке с 1/12 его веса квасцами, истолченными в мельчайший порошок. Смесь затем слегка прожигается на мелких сковородах, благодаря чему получается слегка желтая масса, которую легко превратить опять в порошок. При растирании квасцового гипса с водой, получается кашица, которая затвердевает лишь через 40-60 мин. Слабо прожженная масса затвердевает скорее, чем масса прожженная сильнее.
Хорошую квасцово-гипсовую массу можно тоже приготовить из обыкновенного обожженного гипса, если вместо простой воды прибавить к нему воду, в которой растворены равные части квасцов и нашатыря
12. Сернокислокалиевый гипс можно приготовить только из гипса, свободного от углекислой извести. Чтобы освободить его от нее, употребляют при смешивании гипсовой массы с сернокислым калием не чистую воду, а подкисленную серной кислотой. Мелкий порошок сернокислого калия и гипсовой муки смешиваются, как и при известковом гипсе, в вращающейся бочке. Предметы, отлитые из сернокислокалиевого гипса, слегка просвечивают и отличаются особым глянцем.
13. Цинково-купоросный гипс получается следующим образом в воде, употребляемой для растирания гипс а, растворяют сернокислый цинк (цинковый купорос) и этим раствором обрабатывают гипс.
14. Буро-гипсовая масса получается следующим образом: приготовляют сперва холодный насыщенный раствор буры, растворив в кипящей воде столько буры, сколько может раствориться. Затем оставляют этот раствор стоять 48 час и сливают раствор от кристаллизировавшейся буры, Б этот раствор кладут обожженные гипсовые куски, оставляют их в нем целый день и после просушки снова обжигают. При этом их накаливают до краенокалильного жара, чтобы выгнать из буры всю кристаллизационную воду. После этого смолоть куски гипса и растереть их с водою, в которой на 100 воды растворено 10 углекислого натрия или калия, и затем отливать в формы. Бурогипсовая масса затвердевает очень медленно, но через некоторое время приобретает такую твердость, что можно ее шлифовать и полировать, как естественный известняк.
15. Твердая гипсовая масса по Юле. 6 гипса хорошо смешивают с 1 мелко просеянной свеже гашеной извести и обрабатывают эту смесь как обыкновенный гипс.
После того, как масса хорошо высохнет, готовый предмет пропитывают раствором железного или цинкового купороса, основание которого осаждается известью и дает нерастворимый осадок. Содержащаяся между порами гипса известь разлагает купорос, образуя два нерастворимых тела, а именно сернокальциевую соль и металлические окислы, которые совершенно заполняют поры предмета.
При употреблении цинкового купороса масса остается белой. При железном купоросе она сначала приобретает зеленоватую окраску, а по просушке получает характерную окраску окиси железа.
С железом получается самая твердая масса; ее сопротивляемость в 20 раз больше, чем сопротивляемость обыкновенного гипса.
Чтобы достигнуть максимум твердости и прочности, нужно, возможно скорее, размешать известково-гипсовую смесь с необходимым количеством воды.
До закаливания купоросом массу нужно хорошо высушить, чтобы раствор мог легко ее пропитать. Раствор должен быть насыщенный, и предмет погружается в него не дольше как на два часа.
На изготовленном таким образом гипсе нельзя больше провести царапины ногтем. Если погружение в раствор длилось слишком долго, то гипс делается рассыпчатым, если же после первого погружения он высох, то прикосновение с водой не причиняет ему никакого вреда.
Если прибавить слишком много извести, то случается, что поверхность так уплотняется, что не вбирает в себя ни воды, ни масла.
Поверхность, правда, делается такой твердой, что ее можно шлифовать стеклянной шкуркой, как мрамор, но недостаток тот, что твердый слой не более 2 мм толщины, почему масса не имеет достаточного сопротивления сжатию.
Пропорции извести и гипса могут колебаться в больших пределах, но Юле достиг наилучших результатов при отношении 1 к 6. Закаленные железным купоросом гипсовые предметы имеют ржаво-коричневую окраску, но если пропитать их вареным льняным маслом, ставшим от нагревания коричневым, то они получают окраску красного дерева. Если их покрыть еще копаловым лаком, то они приобретают очень красивый вид.
18. Твердая гипсовая масса по Китингу. Гипсу сообщается большая тверд ость и крепость, если его положить в раствор буры.
Для этого растворяют 5 буры в 45 воды, кладут в этот раствор куски гипса таким образом, чтобы они были им совершенно покрыты и оставляют так до тех пор, пока они совершенно пропитаются раствором, после чего их подвергают сильному нагреванию в продолжение 6 час и по охлаждении превращают в порошок.
Еще лучшая крепость получается, если растворить посредством нагревания 4 винного камня и 4 буры в 72 воды. При растворении поступают как сказано выше.
19. Твердая гипсовая масса по Бинклеру. Гипс (алебастр) сушат, подвергая обыкновенному жару русской печи, какой требуется для печения хлеба, при этом для куска, который не толще 30 см, достаточно 3 час, по прошествии которых его охлаждают, мочат в воде в продолжение 30 сек, выставляют еще на несколько секунд на воздух и снова мочат 2 сек в воде.
В заключение выставляют на несколько дней на воздух, от чего гипс делается тверд, как мрамор.
Ведение в любой гипс шлака или гидравлических добавок в больших количествах, делает гипс абсолютно водостойким, морозостойким. Но в этом случаи получается совершенно иной материал, который не обладает свойствами присущему гипсу.
Если вы хотите добиться от модели супер-высокой прочности например для того чтобы подкоректирвать модель резцом, то вам необходимо будет просеять его через мелкое сито в пыль.
Пропитка гипса грунтовкой и гидрофобными средствами
Гипс – популярный строительный и отделочный материал, который начали использовать еще в Древней Греции. В переводе с греческого «гипсос» означает «кипящий камень». Сегодня из него делают красивые парковые скульптуры, вырезают различные фигуры, вазы, сувениры.
Вяжущие материалы активно применяются в строительстве для изготовления панелей, санитарно-технических кабин. Без гипса не обходится изготовление вентиляционных блоков и обшивочных листов.
Изделия из гипсобетона обладают целым рядом положительных характеристик:
Но недостатки тоже есть. Один из самых существенных – плохая водостойкость. Материал впитывает воду и долго удерживает ее. Из-за этого ухудшается прочность, теплоизоляционные, морозостойкие свойства.
Как уменьшить водопоглощение гипса
Гидрофобизация – простой и верный способ улучшить характеристики лепнины. Для этого изделия:
1.Обрабатывают специальными веществами.
2.Вводят гидрофобизирующие добавки в гипсовое тесто еще на этапе производства.
Гидрофобизаторы защищают гипсовые уголки, плинтуса и колонны не только от влаги. Они предупреждают образование плесени и грибка, высолов.
Наносятся распылителем или кисточкой на предварительно очищенную поверхность, достаточно быстро сохнут. Несмотря на снижение водопоглощения, прочность готовых изделий остается неизменной. Повышается устойчивость к низким температурам.
Особенности применения пропиток
Современные гидрофобизаторы состоят из кремнийорганических сополимеров. Они 100% безопасны для человека. Рекомендованы для проведения наружных, внутренних работ, ремонта жилых помещений, строительства промышленных сооружений.
Используя средства глубокой пропитки для гипса, за относительно короткий срок можно придать великолепные водоотталкивающие свойства таким материалам и элементам:
Глубоко проникая в гипс, пропитка уменьшает образование плесени, сохраняя воздухопроницаемость. Снижает обледенение, упрощает чистку от снега зимой. Поверхностная пленка, которая могла бы испортить внешний вид изделия, не образуется. Фактура остается неизменной.
Как правильно наносить глубокую пропитку на гипс
Вещество наносят на очищенную поверхность в 1-2 слоя. Рекомендуемая рабочая температура – от 10 до 30 градусов.
Рабочие инструменты: кисть, распылитель.
Не наносить на высохший слой. Следует руководствоваться принципом «мокрым по-мокрому».
При +20°С состав высыхает за 60 минут, однако для полной гидрофобизации может потребоваться гораздо больше времени.
В течение 24 часов важно защитить обработанную поверхность от попадания воды, атмосферных осадков.
Все работы проводятся в перчатках, защитной спецодежде. Если состав попал в глаза, необходимо срочно промыть их большим количеством воды.
Как правило, расход гидрофобизатора небольшой, варьируется от 0,1 до 0,5 л/м2.
Пропитка гипсовой поверхности грунтовкой
Благодаря грунтовке обеспечивается прочное сцепление между финишной отделкой и основной поверхностью. Качество покрытия улучшается, оно становится долговечным.
Эмульсия проникает достаточно глубоко, заполняет малозаметные выемки. Входящие в состав полимерные частицы образуют прочное покрытие. Оно является водонепроницаемым, зато воздух пропускает отлично.
Когда поверхность качественно обработана грунтовкой, к ней гораздо лучше пристает штукатурка, плиточный клей. Иногда производители включают в состав противомикробные добавки.
Пропитка, в состав которой входят вспомогательные добавки, становится универсальной. Ее можно использовать не только для обработки гипса, но и для дерева, кирпича, любых других оштукатуренных поверхностей.
Вещество обладает уникальной способностью – оно проникает в самые глубокие слои. А значит, даже самую рыхлую поверхность можно качественно подготовить для современной отделки.
Популярные производители
Старатели
Эмульсия великолепно укрепляет даже самую рыхлую, слабую поверхность. Рекомендована для обработки гипса и бетона, штукатурки. Глубина проникновения варьируется от 1 до 5 мм, зависит от типа поверхности. Расход – 10 литров/50 м2. Продается в емкостях по 5, 10 л.
Knauf Tiefengrund
Полностью готовая для применения эмульсия. Рекомендована для обработки поверхностей перед поклейкой обоев, укладки пола и пр. Негорючая, прекрасно связывает частички пыли и пропускает пар. Расход – 0,7-1 л/10 м2. Фасуется в емкости по десять литров.
Ceresit CT17
Повышает качество, улучшает адгезию. Эмульсия противогрибковая, предназначена для обработки гипсовой штукатурки, оснований из газобетона. Расход составляет 1-2 л/10 м2.
Характерной особенностью UNIS является работа с осыпающимися поверхностями. Подходит для наружных/внутренних работ перед нанесением шпаклевки или плиточного клея. Прекрасно зарекомендовала себя в экстремальных условиях: отсутствие отопления, повышенная влажность и пр.
Оптимист
Универсальная грунтовочная смесь, в состав которой входит акриловый латекс и антисептики. Фасовка – от 1 до 10 литров, расход – 2,5 л/10 м2. Является пожаробезопасной, не пахнет, не токсична.
Также для регулировки водопоглощения и увеличения адгезии с гипсом, гипсокартоном могут наноситься грунтующие эмульсии «Боларс» и «Русеан».
Стоит помнить о том, что грунтующий состав глубокой пропитки наносится только после выравнивания и очистки рабочей поверхности.
Нельзя допускать попадания вещества на слизистые оболочки, в глаза и т.д. Для достижения максимального эффекта грунтующий состав наносят в 2-3 слоя. Процесс высыхания занимаем 1-4 часа.
Какая грунтовка глубокого проникновения лучше? При выборе стоит обращать внимание на проникающую способность эмульсии, ее универсальность, а также расход. При соблюдении всех правил нанесения гипсовые конструкции прослужат достаточно долго, не потеряют внешний вид и не покроются плесенью.
Повышение водостойкости гипсовых изделий
В последнее время отечественные производители и исследователи разработали несколько способов повышения водостойкости гипсовых материалов.
В ходе экспериментов было изучено влияние различных факторов на свойства образцов на основе ГЦПВ и определено количество CaO в смеси. Ранее исследования, проведённые в МИСИ им. В. В. Куйбышева, показали возможность повышения водостойкости гипсовых вяжущих путём смешивания их с портландцементом и активными гидравлическими добавками. Последние выполняют две основные функции. Первая из них сводится к снижению в водном растворе концентрации гидроксида кальция до таких пределов, когда вследствие увеличения растворимости глинозёма эттрингит начинает возникать преимущественно в водной среде, а не на поверхности цементных частичек, и тогда уже он способствует не разрушению, а упрочнению сложившейся структуры цементного камня. В этом случае положительную роль играют все составляющие гидравлических добавок, способные к взаимодействию с гидратом оксида кальция с образованием малорастворимых веществ. Вторая функция гидравлических добавок заключается в связывании сульфатов и алюминатов кальция в комплексные соединения, менее растворимые по сравнению с исходными веществами.
Таким образом, ГЦПВ характеризуются непрерывным ростом прочности при длительном пребывании во влажных условиях, в то время как прочность изделий из чистого гипса падает и к месячному возрасту уменьшается в 2,5–3,0 раза.
Надлежащей водостойкостью обладают смеси содержащие 50–70 % гипса, 20–25 % цемента и 15–30 % гидравлической добавки. Подобные смешанные вяжущие вещества характеризуются значительной прочностью (через 1–7 сут.) и способностью к гидравлическому твердению при длительных сроках (до 1–2 лет и более).
Применение более активных трепелов или других гидравлических добавок также положительным образом сказывается на свойствах вяжущего. В частности, водостойкость вяжущего, характеризуемая отношением прочности при сжатии водонасыщенных образцов к прочности высушенных (К3), увеличивается с 0,60–0,65 до 0,80 и выше.
Количество гидравлической добавки должно назначаться с таким расчётом, чтобы концентрация окиси кальция в растворе в течение 7 сут. с начала твердения не превышала 0,9 г/л, а в первые 3 сут. — 1 г/л. При меньшей её концентрации свойства ГЦПВ улучшаются. При этом наилучшими показателями будут обладать вяжущие, содержащие низкоалюминатный цемент.
Наиболее характерной добавкой является трепел. Однако исследования показали, что его введение в гипсоцементные композиции не является достаточно эффективным технологическим способом, обеспечивающим оптимальные условия формирования камня. В отличие от трепела белая сажа (аморфный кремнезём) обладает большей реакционной способностью. Так, с уменьшением содержания полуводного гипса в системе не происходит снижение пластической прочности кристаллизационной структуры материала, как это бывает при применении трепела. Наоборот, установлен стремительный рост этой прочности, достигающей максимальных величин при содержании полуводного гипса в количестве 60–70 % от массы дисперсной фазы. При одинаковом содержании полуводного гипса в системе с увеличением количества белой сажи до 10 % пластическая прочность структуры материала возрастает. Максимальная интенсивность роста наблюдается при оптимальном содержании полуводного гипса.
Применительно к трепелу такой закономерности изменения пластической прочности нет. Наоборот, как с уменьшением содержания гипсового вяжущего, так и с увеличением содержания трепела пластическая прочность кристаллизационной структуры снижается.
Введение в гипсоцементные композиции аморфного кремнезёма, несомненно, более эффективно, чем применение активных минеральных добавок наподобие трепела. Для достижения оптимальной структуры камня с максимальной прочностью расход белой сажи должен составлять 10 %, а для необходимой устойчивости этой структуры — 15% от массы портландцемента. Можно предполагать, что добавка силикагеля, представляющего собой аморфный кремнезём, будет оказывать такое же воздействие на гипсоцементно-пуццолановые системы, как и белая сажа.
Также, как показали исследования, в качестве добавки может использоваться силикагель — как отход производства, который используется для очистки газов от нефтепродуктов. Применение силикагеля позволяет увеличить водостойкость материала, вне зависимости от того, используется чистый или обработанный силикагель. По этой технологии можно получить коэффициент водостойкости состава выше 0,8, и тогда материал может быть использованы не только для воздушных, но и для влажных условий, а также при воздействии воды.
При использовании портландцемента для повышения водостойкости гипса рекомендуется введение в гипсоцементные композиции электролитов, способных нейтрализовать гидроксид кальция. Это является эффективным технологическим средством, улучшающим условия формирования искусственного камня. Электролиты позволяют предотвратить включение в кристаллизационный каркас структуры негидратированных частиц портландцемента, снижающих её устойчивость. Карбонаты щелочных металлов, кроме того, интенсифицируют процессы гидратации портландцемента, за счёт чего скорость твердения гипсоцементных композиций значительно возрастает. По количеству они должны соответствовать стехиометрическому отношению к свободному оксиду кальция, имеющемуся в портландцементе.
Также рекомендуется кратковременная пропарка гипсоцементных строительных изделий до их сушки, что обеспечивает существенное улучшение качества выпускаемой продукции: при прочих равных условиях достигается рост прочности более чем на 20 %. Установлено, что оптимальным температурным режимом приготовления и твердения гипсоцементных композиций является 35–40 °C. Положительное воздействие кратковременной пропарки или же применения тёплых смесей при такой температуре обусловлено улучшением условий гидратационного твердения цементной составляющей композиции.
В результате оптимизации условий формирования гипсоцементного камня представляется возможным получить материалы, по физико-механическим свойствам и долговечности сопоставимые со стеновыми материалами на портландцементе. Применение комплексного вяжущего из портландцемента и гипсового вяжущего имеет, без сомнения, большие преимущества. Благодаря быстрому набору прочности отпадает необходимость тепловой обработки изделий, чем сохраняется большое количество тепла идущего на эту операцию. Есть немалая экономическая выгода при замене части цемента гипсом, из-за его сравнительно невысокой стоимости. Также решается экологическая проблема по утилизации отработанного силикагеля.
Способы повышения прочности и водостойкости композиционных гипсовых смесей
В статье рассмотрены современные методы повышения водостойкости гипсовых смесей. Проведен анализ и определены тенденции улучшения технических свойств гипсовых вяжущих. Проанализированы способы снижения растворимости гипса. Для повышения водостойкости рекомендуется введение в состав гипсового вяжущего комплекса гидравлических и активных минеральных добавок. Представлен анализ водостойких гипсовых вяжущих нового поколения – гидравлических композиционных гипсовых вяжущих.
Широкая востребованность гипсовых смесей объясняется их исключительными свойствами: экологичность, быстрый набор прочности, хорошие тепло- и звукоизолирующие, звукопоглощающие свойства, отсутствие усадочных деформаций, огнестойкость, положительное влияние на здоровье людей путем создания в помещениях благоприятного микроклимата. Однако, несмотря на многовековой опыт использования и высокие потребительские свойства наиболее доступного в России гипсового вяжущего, материалы и изделия на его основе имеют ограниченное применение в строительстве из-за низкой водостойкости, высокой пористости, низкой прочности, малой морозостойкости и др. [1].
Как правило, коэффициент размягчения для гипсовых составов не превышает 0,4, а прочность при сжатии обычного строительного гипса находится в диапазоне 2…6 МПа. Низкая водостойкость материалов на основе гипсовых вяжущих определяется, прежде всего, достаточно хорошей растворимостью двуводного гипса в воде, а также значительной пористостью затвердевших растворов и бетонов на основе гипсовых вяжущих [1].
Анализ работ по повышению водостойкости гипсовых вяжущих позволяет определить следующие тенденции по улучшению технических свойств гипсовых вяжущих:
Исходя из этого, основными направлениями повышения водостойкости гипсовых составов является снижение растворимости двуводного гипса и уменьшение пористости материала с одновременным закрытием пор для предотвращения доступа воды внутрь материала. Поэтому при проектировании состава гипсового вяжущего используют компоненты, обеспечивающие максимально возможную водостойкость без снижения других строительно-технологических характеристик [1].
Повышение прочности гипсовых отливок и изделий достигается, в первую очередь, применением в качестве вяжущего ангидрита, α-полугидрата сульфата кальция или совместного использования смеси ангидрита и α-полугидрата. Эти виды гипсовых вяжущих позволяют получить гипсовый камень с более плотной структурой и более низким водопоглощением по сравнению с гипсом модификации β-полугидрата сульфата кальция.
В качестве активной минеральной добавки, повышающей прочностные характеристики гипса, обычно используют трепел, диатомит, опоки, активные золы, кислые гранулированные доменные шлаки и т.д.
Правильно подобранный гранулометрический состав заполнителей и наполнителей способствует снижению пористости затвердевшего раствора. Более плотная структура материала достигается и при использовании суперпластификаторов и пеногасителей, а использование гидрофобизирующих добавок и редиспергируемых порошков сополимеров винилацетата и акрилата препятствует распространению воды через поры гипсового камня [1].
Среди инновационных разработок в области гипсовых строительных составов можно выделить новый порошковый гидрофобизатор на кремнийорганической основе. Он запатентован в Германии компанией WACKER специально для гипсовых смесей [9]. Данный продукт обладает рядом уникальных свойств, облегчающих его использование в гипсовых смесях и позволяющих добиться существенного снижения водопоглощения гипсового материала при минимальных дозировках гидрофобизатора.
Для снижения растворимости гипса используют добавки, при взаимодействии с которыми гипс образует соединения с более низкой растворимостью, чем двуводный гипс. В качестве таких добавок производители чаще всего используют вещества, образующие общий ион с сульфатом кальция, либо гидравлические вяжущие совместно с активными минеральными добавками.
Одним из путей повышения прочности и водостойкости композитов является использование специально обработанных и оптимизированных по составу модификаторов гипсовых вяжущих серии МГ, разработанных в лаборатории «Новых строительных материалов и технологий» в МГСУ [2]. Составы на основе модифицированных гипсовых вяжущих (МГ) обладают достаточной водостойкостью и хорошими прочностными характеристиками, ранее присущими только материалам на основе портландцемента.
В работах А.В. Волженского, А.В. Ферронской и др., показано, что наиболее эффективным способом решения проблемы повышения водостойкости строительных материалов на основе гипсовых вяжущих является введение в состав вяжущего комплекса гидравлических и активных минеральных добавок [3, 4]. А.В. Ферронской, В.Ф. Коровяковым впервые разработано новое поколение водостойких композиционных гипсовых вяжущих, которые получают смешиванием гипсового вяжущего с органо-минеральным модификатором [4, 5].
Рядом исследователей также показана эффективность использования для получения гипсовых вяжущих повышенной водостойкости тонкомолотого керамзита или керамзитовой пыли в составе комплексной гидравлической добавки [5, 6].
Авторами [7] были проведены исследования с целью разработки составов штукатурной гипсовой сухой смеси повышенной водостойкости. В качестве компонента комплексной гидравлической добавки применяли известь негашеную третьего сорта. На основе разработанного композиционного гипсового вяжущего получена штукатурная гипсовая сухая смесь повышенной водостойкости. Прочность сцепления с основанием оказалась выше прочности существующих аналогов. Коэффициент размягчения составил 0,65–0,7, что также превышает показатели других штукатурных смесей (обычно 0,3–0,45).
Имеются сведения о том, что в качестве водоудерживающей добавки для получения штукатурной сухой смеси применяли высокомолекулярный полиэтиленоксид (PEO-S). В качестве добавки замедлителя схватывания применяли лимонную кислоту.
Благодаря применению в составе отхода производства – керамзитовой пыли снижается себестоимость штукатурной смеси.
Исследования В.Ф. Коровякова [8] показали, что различные модификации сульфата кальция не вносят существенного изменения в характер первичных кристаллических новообразований, но влияют на скорость гидратации вяжущего и условия кристаллизации новообразований, что, в конечном счете, отражается на прочности гипсового изделия.
Принципиально иной подход лежит в основе получения гипсоцементнопуццоланового вяжущего (ГЦПВ) повышенной прочности и долговечности. Так, используя высокопрочное гипсовое вяжущее или ангидритовый цемент, вместо обычного гипсового вяжущего при производстве ГЦПВ, можно получать быстротвердеющие водостойкие комплексные вяжущие повышенной прочности – марки М 300 и более [8].
Так разработаны водостойкие гипсовые вяжущие нового поколения – гидравлические композиционные гипсовые вяжущие.
Композиционное гипсовое вяжущее на основе высокопрочного гипсового вяжущего, описанное В.Ф. Коровяковым, имеет водопотребность от 0,22 до 0,32, прочность от 35 до 50 МПа, коэффициент размягчения от 0,77 до 0,88.
Новые композиционные вяжущие представляют собой гомогенную активированную смесь гипсового вяжущего с гидравлическим компонентом, предварительно получаемым совместной механо-химической активацией портландцемента, кремнеземистой добавки и суперпластификатора.
Этот гидравлический компонент является органо-минеральным модификатором гипсовых вяжущих и может быть приготовлен заранее и использован по мере необходимости.
Органо-минеральный модификатор содействует повышению скорости и степени гидратации портландцемента в композиционных гипсовых вяжущих и увеличению активности кремнеземистых компонентов, повышению реакционной способности трехкальциевого алюмината и других минералов, что способствует образованию эттрингита в начальный период твердения.
В дальнейшем при эксплуатации изделий исчезают условия образования эттрингита ввиду израсходования алюминатных составляющих клинкера и резкого понижения концентрации гидроксида кальция за счет его связывания активированным кремнеземом [8].
Для повышения характеристик гипсовых материалов в качестве кремнеземистой добавки может использоваться: зола-унос, керамическая пыль, отходы производства кирпича и других керамических изделий, стеклянный бой, молотый кварцевый песок, микрокремнезем, кремнегель, отработанный силикагель и некоторые другие материалы.
Таким образом, в настоящее время существует ряд способов повышения водостойкости гипсовых материалов и создание на их основе композиционных гипсовых смесей. Исследователями получены высокие значения водостойкости гипсового камня, с коэффициентом размягчения 0,7–0,8. Интересным при этом является возможность применения отходов промышленности строительных материалов, что делает получение новых гипсовых материалов с улучшенными характеристиками максимально ресурсосберегающим.